《电气设备安装与维修 教学课件 ppt 作者 王建 赵金周第四章第四章第1节3、4课时》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电气设备安装与维修 教学课件 ppt 作者 王建 赵金周第四章第四章第1节3、4课时（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,电气设备安装与维修,第四章 电动机控制线路的设计与测绘,电气设备安装与维修,第一节,电动机控制线路的设计,四、选择电动机及元器件 1电动机的选择 在电力拖动系统中，正确选择拖动生产机械的电动机是系统安全、经济、可靠和合理运行的重要保证。而衡量电动机的选择合理与否，要看选择电动机是否遵循了以下基本原则：,电气设备安装与维修,1）电动机能够完全满足生产机械在机械特性方面的要求。如生产机械所需要的工作速度、调速的指标、加速度以及启动、制动时间等。 2）电动机在工作过程中，其功率能被充分利用。即温升应达到国家标准规定的数值。 3）电动机的结构形式应适合周围环境的条件。如防止外界灰尘，水滴等物质进入电
2、动机内部；防止绕组绝缘受有害气体的侵蚀；在有爆炸危险的环境中应把电动机的导电部位和有火花的部位封闭起来，不使它们影响外部等。,电气设备安装与维修,电动机的选择包括以下内容：电动机的额定功率（即额定容量），额定电压，额定转速，电动机的种类，电动机的结构形式。其中以电动机额定功率的选择最为重要。 （1）电动机额定功率的选择 正确合理的选择电动机的功率是很重要的 电动机的工作方式有以下三种：连续工作制（或长期工作制）、短期工作制和周期性断续工作制。,电气设备安装与维修,1）连续工作制电动机额定功率的选择。在这种工作方式下，电动机连续工作时间很长，可使其温升达到规定的稳定值，如通风机、泵等机械的拖动运
3、转就属于这类工作制。连续工作制电动机的负载可分为恒定负载和变化负载两类。,电气设备安装与维修,2）短期工作制电动机额定功率的选择。在这种工作方式下，电动机的工作时间较短，在运行期间温度未升到规定的稳定值，而在停止运转期间，温度则可能降到周围环境的温度值。如吊桥、水闸、车床的夹紧装置的拖动转。 为了满足某些生产机械短期工作需要，电机生产厂家专门制造了一些具有较大过载能力的短期工作制电动机，其标准工作时间15min，30min，60min，90min四种。因此，若电动机的实际工作时间符合标准工作时间时，选择电动机的额定功率PN只要不小于负载功率P即可，即满足PNPL。,电气设备安装与维修,3）周期
4、性断续工作制电动机额定功率的选择。这种工作方式的电动机的工作与停止交替进行。在工作期间内，温度未升到稳定值，而在停止期间，温度也来不及降到周围温度值，如很多超重设备以及某些金属切削机床的拖动运转即属此类。,电气设备安装与维修,。,（2）电动机额定电压的选择 电动机额定电压与现场供电电网电压等级相符。中小型交流电动机的额定电压一般为380V，大型交流电动机的额定电压一般为3KV，6KV等。直流电动机的额定电压一般为110V，220V，440V等，最常用的直流电压等级为220V。直流电动机一般是由车间交流供电电压经整流器整流后的直流电压供电。选择电动机的额定电压时，要与供电电网的交流电压及不同形式
5、的整流电路相配合，当交流电压为380V时，若采用晶闸整流装置直接供电，电动机的额定电压应选用440V（配合三相桥式整流电路）或160V（配合单相整流电路），电动机采用改进的Z3型。,电气设备安装与维修,（3）电动机额定转速的选择 电动机额定转速选择行合理与否，将直接影响到电动机的价格、能量损耗及生产机械的生产率各项技术指标和经济指标。额定功率相同的电动机，转速高的电动机的尺寸小，所用少，因而体积小，质量轻，价格低，所以选用高额定转速的电动机比较经济，但由于生产机械的工作速度理定且较低（30900r/min），因此，电动机转速越高，传动机构的传动比越大，传动机构越复杂。所以，选择电动机的额定转速
6、时，必须全面考虑，在电动机性能满足生产机械要求的前提下，力求电能损耗少，设备投资少，维护费用少。通常，电动机的额定转速选在7501500r/min比较合适。,电气设备安装与维修,。,(4）电动机种类的选择 选择电动机种类时，在考虑电动机性能必须满足生产机械的要求下，优先选用结构简单、价格便宜、运行可靠、维修方便的电动机。在这方面，交流电动机优于直流电动机，笼型电动机优先于绕线转子电动机，异步电动机优于同步电动机。,电气设备安装与维修,。,1）三相笼型异步电动机。三相笼型异步电动机的电源采用的是应用最普遍的动力电源三相交流电源。这种电动机的优点是结构简单、价格便宜、运行可靠、维修方便。缺点是启动
7、和调速性能差。因此，在不要求调速和启动性能要求不高的场合，如各种机床、水泵、通风机等生产机械上应优先选用三相笼型异步电动机;对要求大启动转矩的三相笼型异步电动机，如斜槽式、深槽式或双笼式异步电动机等;对需要有级调速的生产机械，如某些机床和电梯等，可选用多速笼型异步电动机。目前，随着变频调速技术发展，三相笼型异步电动机越来越多地应用在要求无级调速的生产机械上。,电气设备安装与维修,。,2）三相绕线转子异步电动机 在启动、制动比较频繁，启动、制动转矩较大，而且有一定调速要求的生产机械上，如桥式起重机、矿井提升机等可以优先选用三相绕线转子异步，电动机。绕线转子电动机一般采用转子串接电阻（或电抗器）的
8、方法实现启动和调速，调速范围有限，使用晶闸管串级调速，扩展了绕线转子异步电动机的应用范围，如水泵、风机的节能调速。 3）三相同步电动机 在要求大功率、恒转速和改善功率因数的场合，如大功率水泵、压缩机、通风机等生产机械上应选用三相同步电动机。,电气设备安装与维修,。,4）直流电动机 由于直流电动机的启动性能好，可以实现无级平滑调速，且调速范围广、精度高，所以对于要求在大范围内平滑调速和需要准确的位置控制的生产机械，如高精度的数控机床、龙门刨床、可逆轧钢机、造纸机、矿井卷场扬机等可使用他励或并励直流电动机;对于要求启动转矩大、机械特性较软的生产机械;如电车、重型起重机等则选用串励直流电动机。近年来
9、，在大功率的生产机械上，广泛采用晶闸管励磁的直流发电机电动机组或晶闸管直流电动机组。,电气设备安装与维修,（5）电动机形式的选择 电动机按其工作方式不同可分为连续工作制、短期工作制和周期性断续工作三种。原则上，电动机与生产机械的工作方式应该一致，但可选用连续工作制的电动机来代替。 电动机按其安装方式不同可分为卧式和立式两种。由于立式电动机的价格较贵，所以一般情况下应选用卧式电动机。只有当需要简化传动装置时，如深井水泵和钻床等，才使用立式电动机。 电动机按轴伸个数分为单轴和双轴两种。一般情况下，选用单轴伸电动机;特殊情况下才选双轴伸电动机，如需要一边安装测速发电机，另一边需要拖动生产机械时，则必
10、须选用双轴伸电动机。,电气设备安装与维修,。,电动机按防护形式分为开启式、防护式、封闭式和防爆式四种。为防止周围的媒介质对电动机的损坏以及因电动机本身故障而引起的危害，电动机必须根据不同环境选择适当的防护形式。开启式电动机价格便宜，散热好，但灰尘、铁屑、水滴及油垢等容易进入其内部，影响电动机的正常工作和寿命，因此，只有在干燥、清洁的环境中使用;防护式电动机的通风孔在机壳的下部，通风条件较好，并能防止水滴、铁屑等杂物落入电动机内部，但不能防止潮气和灰尘侵入，因此只能用于比较干燥、灰尘不多、无腐蚀性气体和爆炸性气体的环境;封闭式电动机分为自扇冷式、他扇冷式和密闭式三种。,电气设备安装与维修,。,前
11、两种用于潮湿、尘土多、有腐蚀性气体、易引起火灾和易受风雨侵蚀的环境中，如纺织厂、水泥厂等;密闭式电动机则用于浸入水中的机械，如潜水泵电动机;防爆式电动机在易燃、易爆气体的危险环境中选用，如煤气站、油库及矿井等场所。 综合以上分析可见，选择电动机时，应从额定功率、额定电压、额定转速、种类和形式几方面综合考虑，做到既经济又合理。,电气设备安装与维修,。,2电器元件的选择 电器元件的选择对控制线路的设计是很重要的，电器元件的选择应遵循以下原则： （1）根据对控制元件功能的要求，确定元件的类型。 （2）确定元件承受能力的临界值及使用寿命。主要是根据控制的电压、电流及功率的大小来确定元件的规格。 （3）
12、确定元件的工作环境及供应情况。 （4）确定元件在使用时的可靠性，并进行一些必要的计算。,电气设备安装与维修,。,对于电气线路元气件的选择如下： （1）电源开关的选择 电源开关的选用主要是选择其额定电流值，另外，还要考虑开关的形式、极数、档次、额定电压等，也都必须满足要求。 1）自动空气开关的选用 自动空气开关的工作电压大于等于线路或电动机的额定电压；自动空气开关的额定电流大于等于线路的实际工作电流。 热脱扣器的整定电流等于所控制的电动机或其他负载的额定电流。 电磁脱扣器的瞬时动作整定电流大于负载电路正常工作时可能出现的峰值电流。 自动空气开关欠电压脱扣器的额定电压等于线路额定电压。,电气设备安
13、装与维修,。,2）封闭式负荷开关的选用 选用封闭式负荷开关时应使其额定电压不应小于线路工作电压；用于照明、电热负荷的控制时，开关额定电流应不小于所有负载额定电流之和；用于控制电动机时，开关的额定电流应不小于电动机额定电流的3倍。 （2）热继电器的选择 1）热继电器的额定电压大于等于电动机额定电压。 2）热继电器的额定电流大于等于电动机的额定电流。 3）在结构形式上，一般都选三相结构；对于三角形接法的电动机，可选用带断相保护装置的热继电器。 4）对于短时工作制的电动机，如机床刀架或工作台快速进给的电动机以及长期运行、过载可能性很小的电动机，如排风扇等。可不用热继电器来进行过载保护。,电气设备安装
14、与维修,（3）接触器的选择 1）接触器类型的选用 根据被控制电动机或负载电流的类型选择相应的接触器类型，即交流负载应选用交流接触器，直流负载应选用直流接触器；如果控制系统中主要是交流电动机，而直流电动机或直流负载的容量比较小时，也可以全选用交流接触器进行控制，但是触头的额定电流应适当选择大一些。 2）接触器触头额定电压的选用 接触器主触头的额定电压大于等于负载回路的额定电压。 3）接触器主触头额定电流的选用 控制电阻性负载（如电热设备）时，主触头的额定电流等于负载的工作电流。控制电动机时，主触头的额定电流大于等于电动机的额定电流。也可以根据所控制电动机的最大功率查表进行选择。,电气设备安装与维
15、修,。,4）接触器吸引线圈的电压选择 一般情况下，接触器吸引线圈电压等于控制回路电压。 5）接触器触头的数量、种类 接触器触头的数量、种类应满足控制线路的要求。 6）如果接触器使用在频繁启动、制动和频繁可逆的场合时，一般可选用大一个等级的交流接触器。,电气设备安装与维修,（4）熔断器的选择 熔断器选用时应根据使用环境和负载性质选择适合类型的熔断器；熔体额定电流的选择应根据负载性质选择；熔断器的额定电压必须大于或等于线路的额定电压，熔断器的额定电流必须等于或大于所装熔体的额定电流；熔断器的分断能力应大于电路中可能出现的最大短路电流。 对于不同的负载，熔体按以下原则选用： 1）照明和电热线路。应使
16、熔断体的额定电流IRN稍大于所有负载的额定电流IN之和。,电气设备安装与维修,。,2）单台电动机线路。应使熔体的额定电流不小于1.52.5倍电动机的额定电流IN，即： IRN（1.52.5）IN 启动系数取2.5仍不能满足时，可以放大到不超过3。 3）多台电动机线路 应使熔体的额定电流 IRN（1.52.5）INMAXIN式中，INMAX为最大一台电动机的额定电流； IN为其它所有电动机的额定电流之和。 如果电动机的容量较大，而实际负载又较小时，熔体额定电流可适当选小些，小到以启动时熔体不熔断为准。 根据以上计算的熔体额定电流，结合使用场合和安装条件，查表选择熔断器的型号。,电气设备安装与维修,（5）按钮的选择 按钮开关可根据下列要求进行选用： 1）
